專利名稱：一種組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種柴油噴射裝置，特別是一種組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置。屬于動力工程技術(shù)和控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著常規(guī)能源的日趨枯竭和排放法規(guī)的日益嚴格，迫使柴油機朝著低污染、低油耗和高比功率的方向發(fā)展；而微處理器和電子控制技術(shù)的發(fā)展，使得采用電控系統(tǒng)的柴油機能夠?qū)r進行實時監(jiān)測，根據(jù)每個工況變化計算出實際需要的油量、壓力和正時來改善燃燒，使柴油機具有良好的動力性、經(jīng)濟性和排放性能。作為二十世紀末內(nèi)燃機行業(yè)三大突破進展之一的電控高壓共軌柴油噴射裝置，它能夠?qū)崿F(xiàn)理想的噴油規(guī)律，被認為是解 決環(huán)保和節(jié)能雙重壓力的最有效、最經(jīng)濟的手段之一。電控高壓共軌柴油噴射裝置相比直列泵、電控單體泵、電控VE泵以及電控泵噴嘴等噴射裝置具有噴射壓力更高，排放性能更好；體積小，重量輕，適合安裝布置；噪聲及振動更小；能做到五次甚至更多次噴射，全功率全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都可以組織更良好的燃燒，對降低油耗，提高排放性能有著關(guān)鍵作用等主要優(yōu)點。然而，由于電控共軌柴油噴射裝置的電控噴油器對加工工藝及制造材料的要求都很高，目前國內(nèi)還沒有掌握該技術(shù)。受核心技術(shù)被國外控制和價格高的原因所限，我國還不能生產(chǎn)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的電控高壓共軌柴油噴射裝置，我國柴油機行業(yè)也未能普及應(yīng)用電控高壓共軌柴油裝置。但國IV以及更高排放標準又迫切要求柴油機噴油裝置從電控單體泵、電控VE泵等升級到電控高壓共軌。經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，中國實用新型專利號為ZL200720143904. 5，公開號為201057117，I.該實用新型專利“提供一種高壓共軌電控燃油噴射裝置，包括由低壓油路￠)、高壓共軌泵(I)、高壓油管(2)、高壓油軌(3)、電控噴油器(4)和電子控制單元(5)組成，其特征在于所述的高壓共軌泵(I)和低壓油路(6)采用現(xiàn)有非高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)中的電控高壓油泵(131)和低壓油路￠);所述非高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)包括插入式電控單體泵系統(tǒng)、組合式電控單體泵系統(tǒng)、時間控制式電控分配泵系統(tǒng)、位置控制式電控分配泵系統(tǒng)、位置控制式電控直列泵系統(tǒng)和泵管閥管嘴系統(tǒng)所述電控高壓油泵包括電控單體泵、時間控制式電控分配泵、位置控制式電控分配泵、位置控制式電控直列泵和泵管閥管嘴系統(tǒng)的泵管閥部分?！钡窃搶＠夹g(shù)需要采用國內(nèi)難以加工的電控噴油器，還是存在上述的問題，成本相對較高。

實用新型內(nèi)容為了克服已有技術(shù)的不足和缺陷，滿足國IV的柴油機排放法規(guī)，本實用新型提出一種組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，不需要采用國內(nèi)難以加工的電控噴油器，并能較低成本地實現(xiàn)了與BOSCH高壓共軌柴油噴射裝置接近的柴油噴射及其控制功能。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本實用新型包括油箱、低壓油管、燃油濾清器、低壓輸油泵、進油計量閥、柴油機曲軸凸輪連動機構(gòu)、高壓柱塞泵、單向止回閥、高壓油管、高壓油軌、兩位三通高速電磁閥、機械式燃油分配頭、非電控常規(guī)噴油器、回油油管、ECU控制單元、控制信號線。油箱通過低壓油管連接到燃油濾清器的進口端，燃油濾清器的出口端通過低壓油管與低壓輸油泵的進口端連接，低壓燃油泵的出口端通過低壓油管與進油計量閥的進口端連接，進油計量閥的出口端通過高壓油管分別與兩個單向止回閥的閥座端連接；柴油機曲軸凸輪連動機構(gòu)通過凸輪分別頂住兩個高壓柱塞泵的柱塞以及機械式燃油分配頭的柱塞，兩個高壓柱塞泵的出口端通過高壓油管分別與兩個單向止回閥的閥座端連接，這兩個單向止回閥的閥芯端分別通過高壓油管與高壓油軌的進口端連接，高壓油軌的輸出端通過高壓油管與兩位三通高速電磁閥的進油口連接，兩位三通高速電磁閥的出油口通過高壓油管與機械式燃油分配頭的進油口連接，機械式燃油分配頭的出油口通過高壓油管與非電控常規(guī)噴油器的進油口連接；兩位三通高速電磁閥的回油口通過回油油管連接到油箱內(nèi)；ECU控制單元通過控制信號線分別與進油計量閥和兩位三通高速電磁閥的電磁控制端連接。所述的兩位三通高速電磁閥是一個二位三通的開關(guān)閥。所述的機械式燃油分配頭，設(shè)有柱塞以及柱塞套，其中柱塞上有一個孔，柱塞套上設(shè)有四個通向四個缸的噴油器的孔，所述柱塞上的孔可以與柱塞套上的某一孔連通。所述的非電控常規(guī)噴油器中設(shè)有通過壓力控制噴油動作開始或停止的彈簧。所述的低壓輸油泵上設(shè)有溢流閥彈簧。所述的高壓柱塞泵是指兩個直列的高壓柱塞泵。本實用新型通過將VE油泵(軸向壓縮式分配泵)的機械式燃油分配頭與正常的高壓共軌的高壓柱塞泵相結(jié)合，來獲得高壓的燃油；并使用非電控常規(guī)噴油器，再利用一個兩位三通高速電磁閥實現(xiàn)機械式燃油分配頭的燃油分配功能，代替了原各缸電控噴油器電磁閥控制噴油的作用，從而實現(xiàn)了與BOSCH電控高壓共軌柴油噴射裝置接近的功能，此裝置能夠獲得160MPa的噴油壓力。本實用新型上述裝置可以實現(xiàn)以下工作(I)通過進油計量閥的PWM的控制，完成燃油量的控制；(2)通過控制兩位三通高速電磁閥的啟閉，完成噴油提前角度的控制，因為兩位三通高速電磁閥未打開，即使機械式燃油分配頭柱塞上孔與柱塞套上的孔連通，也沒有高壓油軌內(nèi)的燃油進入到機械式燃油分配頭的柱塞內(nèi)，所以就沒有燃油通過非電控常規(guī)噴油器噴入汽缸內(nèi)，那么噴油始點也就能控制了，即噴油提前角可以控制了。所以兩位三通高速電磁閥的開啟遲早，也就控制了噴油的遲早；(3)預(yù)噴射功能的實現(xiàn)主噴射之前，機械式燃油分配頭柱塞上的孔與柱塞套上的孔相連通范圍內(nèi)，通過控制兩位三通高速電磁閥的關(guān)閉和打開，從而實現(xiàn)預(yù)噴射；(4)后噴射功能的實現(xiàn)主噴射之后，機械式燃油分配頭柱塞上的孔與柱塞套上的孔相連通范圍內(nèi)，通過控制兩位三通高速電磁閥的關(guān)閉和打開，從而實現(xiàn)后噴射；(5)主噴射功能的實現(xiàn)在預(yù)噴射之后，后噴射之前，機械式燃油分配頭柱塞上的孔與柱塞套上的孔相連通范圍內(nèi)，通過控制兩位三通高速電磁閥的關(guān)閉和打開，從而實現(xiàn)主噴射。本實用新型的有益效果本實用新型提供的組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，不需要采用國內(nèi)難以加工的電控噴油器，較低成本地實現(xiàn)了與BOSCH高壓共軌柴油噴射裝置接近的柴油噴射及其控制功能。此外，該裝置采用回油油管內(nèi)的低壓油冷卻兩位三通高速電磁閥，此油較冷，冷卻效果比BOSCH電控高壓共軌柴油噴射裝置的要好；B0SCH電控高壓共軌柴油噴射裝置，只要噴油就有高壓油回油；而本裝置不存在這樣的情況，所以本裝置能量消耗也降低了。

圖I為本實用新型一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I-油箱；2-低壓油管；3_燃油濾清器；4-低壓輸油泵；5_進油計量閥；6-柴油機曲軸凸輪連動機構(gòu)；7_高壓柱塞泵；8_單向止回閥；9_高壓油管；10_高壓油軌；11-兩位三通高速電磁閥；12_機械式燃油分配頭；13_非電控常規(guī)噴油器；14_回油油管； 15-ECU控制單元；16_控制信號線。
具體實施方式
下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。如圖I所示，本實施例提供一種組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，包括油箱I、低壓油管2、燃油濾清器3、低壓輸油泵4、進油計量閥5、柴油機曲軸凸輪連動機構(gòu)6、高壓柱塞泵7、單向止回閥8、高壓油管9、高壓油軌10、兩位三通高速電磁閥11、機械式燃油分配頭12、非電控常規(guī)噴油器13、回油油管14、ECU控制單元15、控制信號線16。油箱I內(nèi)的柴油通過低壓油管2輸送到燃油濾清器3的進口端，燃油濾清器3的出口端通過低壓油管2與低壓輸油泵4的進口端連接，低壓燃油泵4的出口端通過低壓油管2與進油計量閥5的進口端連接，進油計量閥5的出口端通過高壓油管9分別與兩個單向止回閥8的閥座端連接；柴油機曲軸凸輪連動機構(gòu)6通過凸輪分別頂住兩個高壓柱塞泵7的柱塞以及機械式燃油分配頭12的柱塞，兩個高壓柱塞泵7的出口端通過高壓油管9分別與兩個單向止回閥8的閥座端連接，這兩個單向止回閥8的閥芯端分別通過高壓油管9與高壓油軌10的進口端連接，高壓油軌10的輸出端通過高壓油管9與兩位三通高速電磁閥11的進油口連接，兩位三通高速電磁閥11的出油口通過高壓油管9與機械式燃油分配頭12的進油口連接，機械式燃油分配頭12的出油口通過高壓油管9與非電控常規(guī)噴油器13的進油口連接；兩位三通高速電磁閥11的回油口通過回油油管14將回油輸送到油箱I內(nèi)；ECU控制單元15通過控制信號線16分別與進油計量閥5和兩位三通高速電磁閥11的電磁控制端連接。本實施例中，所述的低壓輸油泵4上設(shè)有溢流閥彈簧。本實施例中，所述的高壓柱塞泵7是指兩個直列的高壓柱塞泵。本實施例中，所述的兩位三通高速電磁閥11是一個二位三通的開關(guān)閥。本實施例中，所述的機械式燃油分配頭12，設(shè)有柱塞以及柱塞套，其中柱塞上有一個孔，柱塞套上設(shè)有四個通向四個缸的噴油器的孔，柱塞上的孔以及柱塞套上的某一孔連通。本實施例中，所述的非電控常規(guī)噴油器13中設(shè)有通過壓力控制噴油動作開始或停止的彈簧。本實施例中，所述油箱I用于儲油和接受回油油管14的回油；燃油濾清器3用于過濾柴油；低壓輸油泵4用于將柴油通過進油計量閥5輸送到高壓柱塞泵7的進口端，其壓力可以通過低壓輸油泵4上的溢流閥彈簧來設(shè)定；進油計量閥5用于通過調(diào)節(jié)其PWM占空比信號來控制并計量低壓輸油泵4輸出的柴油進入到高壓柱塞泵7泵腔內(nèi)的柴油量；兩個直列的高壓柱塞泵7壓縮來自于低壓輸油泵4的燃油至高壓油軌10，以滿足軌壓的需要；高壓油軌10起到將高壓柱塞泵7輸出的高壓油存儲和穩(wěn)壓的作用；兩位三通高速電磁閥11是一個二位三通的開關(guān)閥，電磁閥未通電，則機械式燃油分配頭12以及非電控常規(guī)噴油器13內(nèi)的高壓燃油通過回油油管14流回油箱1，通電則來自高壓油軌10的燃油進入非電控常規(guī)噴油器13 ;機械式燃油分配頭12靠機械作用分配柴油，只是起到燃油分配的作用，不對燃油進行壓縮，其柱塞上有一個孔與柱塞套上的四個孔(通向四個缸的噴油器)相連，只要柱塞上的孔與柱塞套上的某一個孔對齊，高壓油就進入非電控常規(guī)噴油器13內(nèi)；當(dāng)進入非電控常規(guī)噴油器13的油壓超過非電控常規(guī)噴油器13的彈簧設(shè)定壓力，非電控常規(guī)噴油器13就開始動作噴油，反之停止噴油；ECU控制單元15用于控制進油計量閥5的開度并 計量燃油輸送量，并控制兩位三通高速電磁閥11的通斷，以控制噴油量和噴油定時；柴油機曲軸凸輪連動機構(gòu)6通過曲軸帶動凸輪運轉(zhuǎn)，以驅(qū)動高壓柱塞泵7和機械式燃油分配頭12的柱塞的運動。本實施例中，通過進油計量閥5的PWM的控制，完成燃油量的控制。本實施例中，通過控制兩位三通高速電磁閥11的啟閉，完成噴油提前角度的控制。因為兩位三通高速電磁閥11未打開，即使機械式燃油分配頭12柱塞上孔與柱塞套上的孔連通，也沒有高壓油軌10內(nèi)的燃油進入到機械式燃油分配頭12的柱塞內(nèi)，所以就沒有燃油通過非電控常規(guī)噴油器13噴入汽缸內(nèi)，那么噴油始點也就能控制了，即噴油提前角可以控制了。所以兩位三通高速電磁閥11的開啟遲早，也就控制了噴油的遲早。本實施例中，預(yù)噴射功能的實現(xiàn)主噴射之前，機械式燃油分配頭12柱塞上的孔與柱塞套上的孔相連通范圍內(nèi)，通過控制兩位三通高速電磁閥11的關(guān)閉和打開，從而實現(xiàn)預(yù)噴射。本實施例中，后噴射功能的實現(xiàn)主噴射之后，機械式燃油分配頭12柱塞上的孔與柱塞套上的孔相連通范圍內(nèi)，通過控制兩位三通高速電磁閥11的關(guān)閉和打開，從而實現(xiàn)后噴射。本實施例中，主噴射功能的實現(xiàn)在預(yù)噴射之后，后噴射之前，機械式燃油分配頭12柱塞上的孔與柱塞套上的孔相連通范圍內(nèi)，通過控制兩位三通高速電磁閥11的關(guān)閉和打開，從而實現(xiàn)主噴射。本實施例中，油箱I為市售普通車用油箱，低壓油管2為市售普通車用低壓油管，燃油濾清器3為市售普通車用柴油濾清器，低壓輸油泵4為市售普通車用低壓齒輪燃油泵，進油計量閥5為市售普通PWM控制的常開比例電磁計量閥，柴油機曲軸凸輪連動機構(gòu)6為普通車用柴油機曲柄凸輪連動機構(gòu)，高壓柱塞泵7為普通車用高壓柱塞泵，單向止回閥8為市售普通液壓單向止回閥，高壓油管9為市售普通車用高壓油管，高壓油軌10為市售BOSCH高壓油軌，兩位三通高速電磁閥11為市售普通液壓通道兩位三通開關(guān)高速電磁閥，機械式燃油分配頭12為市售普通車用VE泵的機械式燃油分配頭，非電控常規(guī)噴油器13為市售普通非電控常規(guī)噴油器，回油油管14為市售普通車用低壓油管，控制信號線16為市售普通車用CAN通訊信號線。本實施例中，通過將VE油泵(軸向壓縮式分配泵)的機械式燃油分配頭與正常的高壓共軌的高壓柱塞泵相結(jié)合，來獲得高壓的燃油；并使用非電控常規(guī)噴油器，再利用一個兩位三通高速電磁閥實現(xiàn)機械式燃油分配頭的燃油分配功能，代替了原各缸電控噴油器電磁閥控制噴油的作用，從而實現(xiàn)了與BOSCH電控高壓共軌柴油噴射裝置接近的功能，此裝置能夠獲得160MPa的噴油壓力。盡管本實用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過 上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當(dāng)認識到上述的描述不應(yīng)被認為是對本實用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求1.ー種組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，包括油箱(I)、低壓油管(2)、燃油濾清器(3)、低壓輸油泵(4)、進油計量閥(5)、柴油機曲軸凸輪連動機構(gòu)(6)、高壓柱塞泵(7)、單向止回閥(8)、高壓油管(9)、高壓油軌(10)、兩位三通高速電磁閥(11)、機械式燃油分配頭(12)、非電控常規(guī)噴油器(13)、回油油管(14)、ECU控制單元(15)、控制信號線(16)，其特征在于油箱(I)通過低壓油管(2)連接到燃油濾清器(3)的進ロ端，燃油濾清器(3)的出口端通過低壓油管(2)與低壓輸油泵(4)的進ロ端連接，低壓燃油泵(4)的出口端通過低壓油管(2)與進油計量閥(5)的進ロ端連接，進油計量閥(5)的出口端通過高壓油管(9)分別與兩個單向止回閥⑶的閥座端連接；柴油機曲軸凸輪連動機構(gòu)(6)通過凸輪分別頂住兩個高壓柱塞泵(7)的柱塞以及機械式燃油分配頭(12)的柱塞，兩個高壓柱塞泵(7)的出口端通過高壓油管(9)分別與兩個單向止回閥(8)的閥座端連接，這兩個單向止回閥(8)的閥芯端分別通過高壓油管(9)與高壓油軌(10)的進ロ端連接，高壓油軌(10)的輸出端通過高壓油管(9)與兩位三通高速電磁閥(11)的進油ロ連接，兩位三通高速電磁閥(11)的出油ロ通過高壓油管(9)與機械式燃油分配頭(12)的進油ロ連接，機械式燃油分配頭(12)的出油ロ通過高壓油管(9)與非電控常規(guī)噴油器(13)的進油ロ連接；兩位三通高速電磁閥(11)的回油ロ通過回油油管(14)連接到油箱⑴內(nèi)；ECU控制單元(15)通過控制信號線(16)分別與進油計量閥(5)和兩位三通高速電磁閥(11)的電磁控制端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，其特征是所述的低壓輸油泵(4)上設(shè)有溢流閥彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，其特征是所述的高壓柱塞泵(7)是指兩個直列的高壓柱塞泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，其特征是所述的兩位三通高速電磁閥(11)是ー個二位三通的開關(guān)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，其特征是所述的機械式燃油分配頭(12)設(shè)有柱塞以及柱塞套,其中柱塞上有ー個孔,柱塞套上有四個通向四個缸的噴油器的孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，其特征是所述的柱塞上的孔與柱塞套上的某一孔連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，其特征是所述的非電控常規(guī)噴油器(13)中設(shè)有通過壓カ控制噴油動作開始或停止的彈簧。
專利摘要一種組合式電控高壓共軌柴油噴射裝置，包括油箱、低壓油管、燃油濾清器、低壓輸油泵、進油計量閥、柴油機曲軸凸輪連動機構(gòu)、高壓柱塞泵、單向止回閥、高壓油管、高壓油軌、兩位三通高速電磁閥、機械式燃油分配頭、非電控常規(guī)噴油器、回油油管、ECU控制單元、控制信號線。低壓輸油泵將油箱內(nèi)的柴油通過進油計量閥輸送到高壓柱塞泵的進口端，高壓柱塞泵壓縮燃油至高壓油軌存儲并穩(wěn)壓，兩位三通高速電磁閥通電，則控制來自高壓油軌的燃油通過機械式燃油分配頭的分配進入非電控常規(guī)噴油器噴入汽缸。本實用新型不需要采用國內(nèi)難以加工的電控噴油器，較低成本地實現(xiàn)了與BOSCH高壓共軌柴油噴射裝置接近的柴油噴射及其控制功能。
文檔編號F02M51/00GK202578989SQ20122013127
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者黃志堅, 黃河 申請人:上海艾銘思汽車控制系統(tǒng)有限公司, 上海艾銘思汽車電子系統(tǒng)有限公司